[發明專利]包覆吸水性聚合物顆粒的方法

有效

• 申請號: 200880009145.0
• 申請日: 2008-03-17
• 公開（公告）號: CN101641399A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: H·巴塞爾;M·萬克;R·威特;K·弗落爾
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;A61L15/60
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 吳曉萍;鐘守期

本發明涉及一種制備吸水性聚合物顆粒的方法，所述方法通過在混合器中借助至少一個絕熱和/或伴熱(trace-heated)噴嘴將液體噴射到吸水性聚合物顆粒上來進行。?

吸水性聚合物顆粒的制備在專題文章″Modern?SuperabsorbentPolymer?Technology″，F.L.Buchholz?and?A.T.Graham，Wiley-VCH，1998，第71-103頁中有所描述。?

作為吸收水溶液的產品，吸水性聚合物可用于生產尿布、棉塞、衛生巾和其他衛生制品，但也可用作商品蔬菜種植業中的保水劑。?

所述吸水性聚合物的性質可以通過交聯度進行調節。隨著交聯度的增加，凝膠強度增加而離心保持量(CRC)下降。?

為了提高使用性能，例如尿布中溶脹凝膠層的滲透性(SFC)和負載吸收性(AUL0.9psi)，通常對吸水性聚合物顆粒進行后交聯。這樣僅會增加顆粒表面的交聯度，從而使負載吸收性(AUL0.9psi)和離心保持量(CRC)至少部分分離。這種后交聯可以在水性凝膠相中進行。然而，優選用后交聯劑包覆經干燥、碾磨和篩選的聚合物顆粒(基礎聚合物)的表面，使其熱交聯并干燥。適合于該目的的交聯劑為這樣的化合物，所述化合物包括至少兩個可以與所述吸水性聚合物的羧酸基團形成共價鍵的基團。?

為進一步提高滲透性(SFC)，可以對顆粒表面進一步改性，例如通過用無機惰性物質、陽離子聚合物和/或多價金屬陽離子的溶液包覆。?

EP?1?191?051?A2描述了用在吸水性聚合物顆粒的后交聯中的具有寬噴射角的噴嘴。待噴射的后交聯劑溶液優選地具有比初始裝載的吸水性聚合物顆粒低的溫度。?

US?2004/0181031A1公開了一種后交聯方法，其中在熱后交聯之后將吸水性聚合物顆粒在空氣流中冷卻。?

本發明的一個目的是提供一種改良的吸水性聚合物顆粒的包覆方法。?

另一個目的是找到一種這樣的包覆方法，即使得可以生產具有高?滲透性(SFC)和低含塵量的包覆極均勻的吸水性聚合物顆粒。?

本發明的另一個目的是提供一種不容易中斷的包覆方法。?

該目的通過一種使一種單體溶液或懸浮液聚合而生成吸水性聚合物顆粒的方法實現，所述單體溶液或懸浮液包括：?

a)至少一種烯鍵式不飽和的攜帶酸的單體，所述單體可被至少部分地中和，?

b)至少一種交聯劑，?

c)任選地一種或多種可與a)指定的單體共聚的烯鍵式和/或烯丙型不飽和單體，和?

d)任選地一種或多種水溶性聚合物；?

所述方法包括干燥、碾磨和分級，在混合器中通過至少一個噴嘴將液體噴射到所述吸水性聚合物顆粒上，其中所述至少一個噴嘴為絕熱和/或伴熱的。?

“絕熱”是指所述噴嘴外表面至少部分地具有另一個材料層，所述另一個材料層的材料具有比所述噴嘴材料低的熱導率。所述另一個材料層的材料在20℃的熱導率優選地低于2Wm^-1K^-1，更優選地低于0.5Wm^-1K^-1，最優選地低于0.1Wm^-1K^-1。?

“伴熱”是指額外地給所述噴嘴提供熱能，例如利用電能或利用其中流過熱載體的加熱套。適合的熱載體為市售的導熱油例如?蒸汽或熱水。?

經由混合過程中所用的進料之一，即吸水性聚合物顆粒或待噴射的液體的可能的熱量供給不屬于本發明意義上的伴熱。?

適合的液體除了在23℃下為液態的純物質外，還有溶液、分散體、乳液和熔體。本發明的方法尤其適合用水溶液或分散體包覆。?

本發明的方法優選地包括至少一種后交聯。在本發明的一個特別優選的實施方案中，將液體噴射到后交聯的聚合物顆粒上。?

本發明的方法不易中斷，因此特別適合連續混合器。?

混合器的充裝水平優選為30-80％、更優選40-75％、最優選50-70％。?

過高的水含量會增加吸水性聚合物顆粒的凝聚傾向。因此，可用于本發明方法中的吸水性聚合物顆粒的含水量優選地低于20重量％，更優選地低于10重量％，最優選地低于1重量％。?

吸水性聚合物顆粒的溫度優選為40-80℃、更優選45-75℃、最優選50-70℃。?

噴嘴的溫度優選地比吸水性聚合物顆粒的溫度高1-20℃、更優選2-15℃、最優選5-10℃。?